SU890408A1 - Устройство дл дифференцировани аналогового сигнала - Google Patents

Description

(3) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относитс  к автомати и вычислительной технике и может бы использовано в системах автоматичес кого управлени  дл  преобразовани  управл ющих воздействий дифференцирующими операторами. Например, при реализации оператора, обратного опе ратору инерционного объекта .,.. - ур Р)---,n-7m , ,р..апр соответствующий обратный операто ..+tQ4 do.a,p4..4d.,p Ъо4Ъ Р+ ...4Ъ р ( km-т) требует дл  своей реализации получени  р да производных от входного воздействи . Известно устройство дл  дифференцировани  аналогового сигнала, в котором дл  получени  производной определенного пор дка используетс  соответствующее количество дифференциаторов , соединенных последовательно til. Ввиду того, что получение даже первой производной возможно только с инерционным запаздыванием, а также что дифференцирование подчеркивает высокочастотные шумы, точность такого устройства невысока. Наиболее близко к предлагаемому устройство в котором производна  вычисл етс  методом не вной функции с использованием интеграторов, или, в общем случае, интегрирующих фильтров в цепи обратной св зи 23. Недостаток такого устройства состоит в наличии инерционного запаздывани , вносимого в вычисл емую производную .

Целью изобретени   вл етс  устранение инерционного запаздывани  сигнала производной.

Цель достигаетс  тем, что устройство дл  дифференцировани  аналогового сигнала, содержащее интегрирующий фильтр, вход которого соединен с выходом устройства, содержит блок умножени  и блок делени , первый вход блока умножени   Евл етс  входом устройства, выход блока умножени  соединен с выходом устройства и с первым входом блока делени , второй вход которого соединен с выходом интегрирующего фильтра, а выход блока делени  соединен со вторым входом блока умножени .

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 умноже ни , блок 2 делени  и интегрирующий фильтр 3.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал X(t), который необходимо подвергнуть преобразованию дифференцирующим оператором, обратным ааданному интегрирующему подаетс  на вход блока 1 умножени .

При этом выход блока умножени  равен

Y(t) К (t) . X(t) , (1)

vlt)

K(i}r

-(u)

WiP) -iw

- величина выходного сигнала бло ка 2 делени .

Здесь знаком . обозначена операци  преобразовани  интегрирующим фильтром W(P) сигнала Y(t).

Из (1) и (2) следует, что

W(P) . Y{t) - X(t) , (3) Если обе части 3 подвергнуть преобразованию оператором Г (Р),обратным W(P), то получим

W-(P) . W{P}. Y(t) vrV)-X(t) или

Y (t) Vr(P) . X (t). Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет осуществл ть преобразование сигнала X(t) оператором, обратным заданному, в общем случае, произвольному оператору.

Достоинство предлагаемого способа реализации обратного оператора 3 заключаетс  в том, что вместо аналоговой модели оператора здесь можно использовать реальный объект, соединив его вход с выходом блока 1 ум90 084

ножени , а выход - со входом блока 2 делени .

В частном случае, второй вход бло ка 2 делени  может быть соединен с 5 входной клеммой, поскольку выходной сигнал фильтра 3 соответствует входному сигналу.

При технической реализации устройства следует считатьс  с тем,

10 что при знакопеременных сигналах в момент перехода через нуль в блоке делени  2 происходит деление на нуль Выходной сигнал устройства в эти моменты времени претерпевает искажени , величина которых зависит от реального диапазона выходной функции K(t) блока 2 делени . 8 р де случаев эти искажени , по-видимому устранимы искусственным смещением , 20 входного сигнала или выбором определенных начальных условий в интегрирущем фильтре 3.

Технико-экономический эффект от использовани  изобретени  определ етс  возможностью повышени  точности дифференцировани  аналоговых сигналов .

Claims (2)

1.Техническа  кибернетика. Теори  автоматического регулировани . Под ред. В. В. Солодовникова. Машиностроение , 19б9, кн, 3, ч. 1,

5 С. 2Ц.

2.Вычислительна  техника. Справочник . Под ред. Г. Хаски. Г.Корна, Энерги , 1964, с. 62 (прототип)

Csi «ё

«О